(57)【要約】【課題】後輪駆動の電動二輪車との共用部品を極力多くして、製作コストを低減し得る前後輪駆動の電動二輪車を提供する。【解決手段】前輪２及び後輪３のホイール４、５にモータ６及びブレーキ装置７を含む駆動手段８をそれぞれ組み込んだ前後輪駆動の電動二輪車１であって、前輪懸架装置９として、車体フレーム１０の前部に、左右１対のアーム部１１ａを有するステアリングアーム１１を回動自在に設け、左右のアーム部１１ａの途中部に下方へ延びるダンパー１２をそれぞれ連結し、駆動手段８から左右両側へ突出する車軸２５の両端部にリンクプレート１３をそれぞれ固定し、駆動手段８のハウジング１４の前側において左右のリンクプレート１３の前端部に左右のアーム部１１ａの下端部をそれぞれ連結し、駆動手段８のハウジング１４の後側において左右のリンクプレート１３の後端部に左右のダンパー１２の下端部をそれぞれ連結した。【選択図】        図１
2007204008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを含む駆動手段を前輪及び後輪のホイールにそれぞれ組み込んだ前後輪駆動の電動二輪車であって、
前記前輪の懸架装置として、
車体フレームの前部に、左右１対のアーム部を有するステアリングアームを回動自在に設け、
前記左右のアーム部の途中部に下方へ延びるダンパーをそれぞれ連結し、
前記駆動手段から左右両側へ突出する車軸の両端部にリンクプレートをそれぞれ固定し、
前記駆動手段のハウジングの前後両側において左右のリンクプレートの前後両端部に、左右のアーム部の下端部と左右のダンパーの下端部をそれぞれ連結した、
ものを用いたことを特徴とする前後輪駆動の電動二輪車。
【請求項２】
前記前輪及び後輪の駆動手段として同一構成のものを用いた請求項１記載の前後輪駆動の電動二輪車。
【請求項３】
前記リンクプレートに対するアーム部の連結位置を車軸の固定位置よりも上側に設定し、ダンパーの連結位置を車軸の固定位置よりも下側に設定した請求項１又は２記載の前後輪駆動の電動二輪車。
【請求項４】
前記リンクプレートに対するアーム部の連結位置と車軸の固定位置とを結ぶ線分と、ダンパーの連結位置と車軸の固定位置とを結ぶ線分とのなす角度を１２０°〜１８０°に設定した請求項１〜３のいずれか１項記載の前後輪駆動の電動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宅配用の二輪車として好適に利用可能な前後輪駆動の電動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動二輪車が、ガソリンエンジンを搭載した自動二輪車と比較して、ランニングコストが安く、静粛性に優れ、しかも排気ガスを排出せず地球環境に優しいことから、自動二輪車に代わる輸送手段として注目されている。
【０００３】
電動二輪車としては、ブラシレス直流モータをホイールに組み込んだ、所謂インホイール型のモータを後輪に備えさせた、後輪駆動の電動二輪車が実用化されている。また、このようなインホイール型のモータは、ホイールに組み込み可能なモータのサイズに限界があり、モータ出力の上限が制約される。このため、十分なパワーが得られるように、前輪及び後輪のホイールにモータをそれぞれ組み込んだ、前後輪駆動の電動二輪車も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、二輪車における前輪の懸架方式としては、テレスコッピク型、アンチダイブ型、エアアシスト型、ボトムリンク型などの懸架方式が一般に知られている。ボトムリンク型の懸架装置は、車体フレームの前部に、左右１対のアーム部を有するステアリングアームを回動自在に設け、左右のアーム部の途中部に下方へ延びるダンパーをそれぞれ連結し、車軸の両端部に左右1対のリンクプレートをその一端部においてそれぞれ固定し、左右のアーム部の下端部を左右のリンクプレートの他端部にそれぞれ連結するとともに、左右のダンパーの下端部を左右のリンクプレートの途中部にそれぞれ連結したもので、高い性能を要求されない小排気量のスクーターや実用車などにおいて、広く採用されている。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−１４９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動二輪車の駆動輪のボス部には、モータやブレーキ装置を覆うためのハウジングとして、大径で且つ左右方向（車軸方向）に厚肉な略円形のハウジングが設けられている。このため、前後輪駆動の電動二輪車を設計する際には、後輪の駆動系や懸架装置に関しては、後輪駆動の電動二輪車と同じに設定できるが、前輪懸架装置に関しては、例えばボトムリンク型の前輪懸架装置を用いる場合には、ダンパーや、ダンパーとリンクプレートの連結部などがハウジングに干渉することから、大幅な設計変更が必要となる。しかし、前輪懸架装置の構成を変更すると、後輪駆動の電動二輪車との共用部品が少なくなって、その分製作コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、後輪駆動の電動二輪車との共用部品を極力多くして、製作コストを低減し得る前後輪駆動の電動二輪車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る前後輪駆動の電動二輪車は、モータを含む駆動手段を前輪及び後輪のホイールにそれぞれ組み込んだ前後輪駆動の電動二輪車であって、前記前輪の懸架装置として、車体フレームの前部に、左右１対のアーム部を有するステアリングアームを回動自在に設け、前記左右のアーム部の途中部に下方へ延びるダンパーをそれぞれ連結し、前記駆動手段から左右両側へ突出する車軸の両端部にリンクプレートをそれぞれ固定し、前記駆動手段のハウジングの前後両側において左右のリンクプレートの前後両端部に、左右のアーム部の下端部と左右のダンパーの下端部をそれぞれ連結したものを用いたものである。
【０００９】
この電動二輪車では、駆動手段のハウジングの前後両側において、左右のリンクプレートの前後両端部が、左右のアーム部の下端部と左右のダンパーの下端部とにそれぞれ連結され、前輪のモータの左右両側には略平板状のリンクプレートが配置されるので、左右のリンクプレート間に駆動手段設置用の大きなスペースを確保することができる。このため、前輪懸架装置のアーム部やダンパーが駆動手段のハウジングに干渉することを防止しつつ、後輪駆動の電動二輪車における前輪のホイールに駆動手段を組み付けて、前後輪駆動の電動二輪車を製作できる。また、この電動二輪車は、前後輪駆動なので、後輪駆動の電動二輪車と比較して大きな出力が得られ、しかも重量物である駆動手段が前輪にも設けられ、車体前後の重量バランスが改善されるので、配達物を後部に収容するように構成した宅配用の二輪車として好適に利用できる。
【００１０】
ここで、前記前輪及び後輪の駆動手段として同一構成のものを用いることができる。このように構成すると、共用部品を極力増やして、電動二輪車の製作コストを一層低減できる。
【００１１】
また、操舵性や走行安定性を十分に確保するため、前記リンクプレートに対するアーム部の連結位置を車軸の固定位置よりも上側に設定し、ダンパーの連結位置を車軸の固定位置よりも下側に設定すること、前記リンクプレートに対するアーム部の連結位置と車軸の固定位置とを結ぶ線分と、ダンパーの連結位置と車軸の固定位置とを結ぶ線分とのなす角度を１２０°〜１８０°に設定すること、などが好ましい実施の形態である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る前後輪駆動の電動二輪車によれば、左右１対のリンクプレートを設けるという簡単な構成で、後輪駆動の電動二輪車における前輪に、前輪懸架装置の構成を変更することなく、駆動手段を組み付けることが可能となる。このため、後輪駆動の電動二輪車における前輪に代えて駆動手段を組み込んだ車輪を組み付けることで、前後輪駆動の電動二輪車を容易に製作することができ、後輪駆動の電動二輪車との共用部品を極力増やして、前後輪駆動の電動二輪車の製作コストを大幅に削減できる。また、この電動二輪車は、前後輪駆動なので、後輪駆動の電動二輪車と比較して無理なく大出力が得られるとともに、重量物である駆動手段が前輪にも設けられるので、車体前後の重量バランスを改善でき、一般用の電動二輪車として利用できることはいうまでもなく、宅配用の電動二輪車としても好適に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１〜図４に示すように、前後輪駆動の電動二輪車１は、前輪２及び後輪３のホイール４、５にモータ６及びブレーキ装置７を含む駆動手段８をそれぞれ組み込んだものであって、前輪懸架装置９として、車体フレーム１０の前部に、左右１対のアーム部１１ａを有するステアリングアーム１１を回動自在に設け、左右のアーム部１１ａの途中部に下方へ延びるダンパー１２をそれぞれ連結し、駆動手段８から左右両側へ突出する車軸２５の両端部にリンクプレート１３をそれぞれ固定し、駆動手段８のハウジング１４の前側において左右のリンクプレート１３の前端部に左右のアーム部１１ａの下端部をそれぞれ連結し、駆動手段８のハウジング１４の後側において左右のリンクプレート１３の後端部に左右のダンパー１２の下端部をそれぞれ連結したものである。尚、本実施の形態では、スクータータイプの電動二輪車１に本発明を適用したものであるが、スクータータイプの電動二輪車１以外の電動二輪車に対しても本発明を同様に適用できる。
【００１４】
、
前輪２及び後輪３は、前輪懸架装置９及び後輪懸架装置１５を介して電動二輪車１の図示外の車体フレーム１０にそれぞれ支持され、またモータ６とヘッドライト１６とウィンカー１７等の電気機器への給電のための電池１８は、シート１９の下側のスペース内に収納されている。
【００１５】
電池１８としては、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型制御弁式鉛蓄電池、鉛電池、アルカリ電池などの二次電池や、燃料電池など、任意の構成のものを採用できるが、急速充電が可能で蓄電容量が大きいことから、ニッケル水素電池を好適に利用できる。また、電池１８として、二次電池と太陽電池を併用したものを採用することも可能である。
【００１６】
モータ６は、インホイール型のブラシレス直流で構成されている。モータ６の出力は任意に設定可能であるが、原動機付き自転車の免許証で運転できるように構成する場合には、運転可能な上限出力が６００Ｗであることから、前後のモータにおける合計の出力が６００Ｗになるように設定することになり、前後のモータとして同じ構成のものを採用する場合には、３００Ｗのモータを採用することになる。また、前輪２及び後輪３に組付けられるモータ６は、前後輪２、３間における回転差によるスリップを防止するため、同期して回転駆動することが好ましい。更に、前後輪駆動時と後輪駆動時とに切り替え可能なスイッチング回路を設け、使用状況に応じて出力調整できるように構成することも好ましい実施の形態である。更にまた、直流モータに代えて、ステッピングモータを用いることも可能である。
【００１７】
モータ６及びブレーキ装置７を含む駆動手段８のホイール４、５に対するの組付構造は、次のように構成されている。但し、前輪２及び後輪３に対する駆動手段８の組付構造は基本的に同じなので、前輪２の組付構造について説明する。
【００１８】
図３、図４に示すように、ホイール４のスポーク部４ａの中央部には左右両側へ突出する有底な収容筒部２０が一体的に形成され、収容筒部２０の開口部は側板２１で閉鎖され、収容筒部２０の側壁部２０ａには側方へ突出する筒状のドラム２２が一体的に固定され、ドラム２２の側部には開口部を閉鎖するブレーキドラム２３が設けられている。収容筒部２０と側板２１とドラム２２とブレーキドラム２３とで駆動手段８のハウジング１４が構成され、ハウジング１４の略中央部には１対のベアリング２４を介して回転自在に車軸２５が挿通され、ホイール４、５は車軸２５に対して回転自在に支持されている。
【００１９】
モータ６の組付構造について説明すると、収容筒部２０内において車軸２５にはアーマチュア２６が相対回転不能に設けられ、収容筒部２０の内周面にはマグネット２７が固定され、アーマチュア２６とマグネット２７とでモータ６が構成され、アーマチュア２６のコイルに通電がなされると、マグネット２７とともにホイール４が車軸２５を中心に回転するように構成されている。
【００２０】
ブレーキ装置７は、ドラム２２とブレーキドラム２３とブレーキシュー２８と操作カム（図示略）等からなるドラム２２式のブレーキ装置７で、ブレーキドラム２３は車軸２５に相対回転不能に取り付けられ、ドラム２２内には１対のブレーキシュー２８がドラム２２の内面に沿って配置され、ブレーキシュー２８の一端部はブレーキドラム２３に対して左右方向の軸部材（図示外）を中心として微小回動自在に支持されている。両ブレーキシュー２８間には他端部を相互に接近する方向へ付勢する引っ張りコイルバネ（図示略）が張設され、両ブレーキシュー２８の他端部間には操作カムが配置され、引っ張りコイルバネの付勢力に抗して操作カムを回動させて、両ブレーキシュー２８をドラム２２の内面に圧接させることで、制動力が得られるように構成されている。但し、ドラム式のブレーキ装置７に代えて、ディスク式のブレーキ装置を設けることも可能である。
【００２１】
後輪懸架装置１５は、周知のスイングアーム形式の懸架装置で構成されている。但し、スイングアーム形式の懸架装置を採用することも可能である。
【００２２】
前輪懸架装置９について説明すると、図１、図３、図５に示すように、車体フレーム１０の前部にはヘッドパイプ３０が設けられ、ヘッドパイプ３０にはステアリングアーム１１の上部が回動自在に支持されている。ステアリングアーム１１の下半部は二股に分岐されて、前方斜め下側へ延びる左右１対のアーム部１１ａが形成され、アーム部１１ａの途中部には下方へ延びるダンパー１２が連結されている。
【００２３】
前輪２に組付けられた駆動手段８から左右両側へ突出する車軸２５の両端部にはリンクプレート１３が固定されている。リンクプレート１３の前後両端部は、モータ６のハウジング１４よりも前後両側へ延設され、左右のアーム部１１ａの下端部はモータ６のハウジング１４の前側において左右のリンクプレート１３の前端部に図示外のブッシュを介在させてそれぞれ連結され、左右のダンパー１２の下端部はモータ６のハウジング１４の後側において左右のリンクプレート１３の後端部に図示外のブッシュを介在させてそれぞれ連結されている。
【００２４】
そして、このようにハウジング１４の左右両側にリンクプレート１３を設け、ハウジング１４の前後両側においてリンクプレート１３にアーム部１１ａとダンパー１２の下端部を固定することで、リンクプレート１３間における前後方向及び左右方向のスペースを広く設定して、後輪駆動用の駆動手段８と同一構成の駆動手段８を前輪２に組み付けることができるように構成されている。
【００２５】
リンクプレート１３は、図５に示すように、略平板状の金属板で構成されている。リンクプレート１３に対するアーム部１１ａの連結位置は、車軸２５の固定位置よりも上側に設定され、ダンパー１２の連結位置は、車軸２５の固定位置よりも下側に設定されている。リンクプレート１３に対するアーム部１１ａの連結位置と車軸２５の固定位置とを結ぶ線分と、ダンパー１２の連結位置と車軸２５の固定位置とを結ぶ線分とのなす角度θ１は、１２０°以上、１８０°以下に設定されている。また、ダンパー１２とアーム部１１ａの中心線のなす角度θ２は、５０°以上、６５°以下に設定されている。リンクプレート１３に対するアーム部１１ａの連結位置と車軸２５の固定位置の中心間距離Ｌ１と、ダンパー１２の連結位置と車軸２５の固定位置の中心間距離Ｌ２とは、Ｌ１／Ｌ２が７１％以上、１４１％以下となるように設定されている。このように角度θ１を１２０°〜１８０°の範囲内に設定し、角度θ２を５０°〜６５°の範囲内に設定し、Ｌ１／Ｌ２を７１％〜１４１％に設定することで、直進安定性及び操舵性が確保されている。試作機では、角度θ１を１５７°に設定し、角度θ２を５６°に設定し、Ｌ１／Ｌ２を７１％に設定したが、これにより十分な直進安定性と操舵性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】スクータの側面図
【図２】スクータの正面図
【図３】前輪懸架装置要部の斜視図
【図４】前輪の駆動手段の縦断面
【図５】前輪懸架手段要部の側面図
【符号の説明】
【００２７】
１      電動二輪車          ２      前輪
３      後輪                ４      ホイール
４ａ    スポーク部          ５      ホイール
６      モータ              ７      ブレーキ装置
８      駆動手段            ９      前輪懸架装置
１０    車体フレーム        １１    ステアリングアーム
１１ａ  アーム部            １２    ダンパー
１３    リンクプレート      １４    ハウジング
１５    後輪懸架装置        １６    ヘッドライト
１７    ウィンカー          １８    電池
１９    シート              ２０    収容筒部
２０ａ  側壁部              ２１    側板
２２    ドラム              ２３    ブレーキドラム
２４    ベアリング          ２５    車軸
２６    アーマチュア        ２７    マグネット
２８    ブレーキシュー
３０    ヘッドパイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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